Lær det grundlæggende: modstand, induktiv reaktans, kapacitiv reaktans og impedans
I elektroteknik opstår der ofte en række fysiske mængder, herunder resistens, induktiv reaktans, kapacitiv reaktans og impedans.Kredsløbet observeres ofte at være resistiv, induktiv og kapacitiv.Under specifikke betingelser kan kredsløbet også vise en resonans tilstand.I den følgende diskussion vil vi sammenligne og kontrastere variationerne og indbyrdes forhold mellem disse fysiske mængder og de egenskaber, der er udstillet af kredsløbet på deres integration.
modstand
Strømmen af elektricitet gennem en dirigent møder modstand, som er et mål for lederens modstand.En større obstruktion resulterer i større modstand, mens en mindre hindring giver mindre modstand.Mens alle stoffer udviser resistens, eksisterer forskellige niveauer, hvilket påvirker deres evne til at hindre elektrisk strøm.Isolatorer bruges til at isolere ledere og beskytte mod elektrisk stød på grund af deres overlegne evne til at blokere strøm.På den anden side udviser superledere næsten nul modstand.
Modstande er ofte afbildet af bogstavet R, og modstanden er en iboende egenskab for selve lederen, uafhængigt af eksterne faktorer.Med andre ord, når en modstand er fremstillet, er dens modstandsværdi indstillet og forbliver upåvirket af eksterne faktorer.Dette er kendt som modstandsloven og udtrykkes af følgende formel:
R = ρl/s
ρ— - Resistiviteten af det materiale, der bruges til at fremstille modstanden, den internationale enhed er ohm · meter (ω · m);
L— - Længden af ledningen såret i en modstand, den internationale enhed er meter (M);
S—-Tværsnitsarealet af ledningen såret i en modstand, den internationale enhed er firkantet meter (m²);
R— - Resistance -værdi, den internationale enhed er OHM, kaldet OHM (ω).
Modstanden for en modstand er den samme i både AC- og DC -kredsløb og ændrer sig ikke med ændringer i strømforsyningsfrekvensen.
Modstand
I et AC -kredsløb modstår induktorspolen strømmen gennem dens induktive reaktans.Størrelsen af induktiv reaktans kan beregnes ved hjælp af følgende formel.
Xl = ωl = 2πfl
XL er den induktive reaktans i internationale enheder af OHMS (ω);
ω er vinkelfrekvensen for vekselstrøm (AC), den internationale enhed er Rad/S (RAD);
F er hyppigheden af vekselstrøm, den internationale enhed er Hertz (HZ);
L er induktansen af induktorspolen, den internationale enhed er Henry (H).
Naturligvis afhænger størrelsen på den induktive reaktans ikke kun af sin egen koefficient (L), men også af den eksternt påførte vekslende strømvinkelfrekvens (ω) eller frekvens (F).
Jo højere induktans L af en induktorspole er, jo større er den induktive reaktans XL.
Tilsvarende, jo højere vinkelfrekvens ω eller frekvens F for den vekslende strøm, jo højere den induktive reaktans XL.Induktorspolen har karakteristikken ved at lade lave frekvenser passere, mens de hindrer høje frekvenser.
Hvis man antager, at DC har en frekvens af nul, er den induktive reaktans også nul uden hindring for DC.
Kapacitetsmodstand
I et AC -kredsløb er den hindrende virkning af en kondensator på strømstrømmen kapacitiv reaktans.Størrelsen på kapacitiv reaktans udtrykkes af formlen som følger:
Xc = 1/（ωc） = 1/（2πfc）
XC er den kapacitive reaktans i ohm (ω);
Ω er vinkelfrekvensen af vekslende strøm i radianer pr. Sekund (rad/s);
F er hyppigheden af vekselstrøm, den internationale enhed er Hertz (HZ);
C er kapaciteten af kondensatoren, den internationale enhed for Farad (F).
Naturligvis er størrelsen på den kapacitive modstand ikke kun relateret til sin egen faktor (C), men også til vinkelfrekvensen (ω) eller frekvens (F) for den eksterne AC -strøm.
Jo større kapacitet C af kondensatoren er, jo mindre er den kapacitive reaktans XC.
Jo højere vinkelfrekvens ω eller frekvens F af den vekslende strøm, jo mindre er den kapacitive reaktans XC, jo mindre er impedansen af den vekslende strøm, det vil sige, kondensatoren har en højfrekvent modstand mod lavfrekvente egenskaber.
DC -frekvens Vi kan tænke på som nul, så den kapacitive impedans er uendelig, impedansen af DC er også uendelig, hvilket er kondensatoren har egenskaberne ved isolering af jævnstrøm AC.
Impedans
I et kredsløb med modstand, induktans og kapacitans kaldes modstanden mod vekselstrøm impedans.Impedans skrives ofte som Z. Den internationale impedansenhed er OHM (ω).
Impedans består af modstand, induktans og kapacitans, men er ikke en simpel tilføjelse af de tre.For et givet kredsløb er impedans ikke konstant, men varierer med frekvens.
Følgende beskriver serier og parallelle kredsløb sammensat af resistens, induktans og kapacitans, størrelsen af deres impedans og kredsløbets art.
RLC Series Circuit
RLC Series Circuit
Kredsløbet er vist ovenfor.
Da R, L og C er i serie, er strømme, der flyder gennem R, L og C, de samme er i.
Impedans, spænding og kraft er relateret af trekanten vist nedenfor.
Forholdet mellem impedans, spænding og kraft
Hvor Z er den samlede impedans af RLC-serieforbindelsen, XLC = XL-XC, er den induktive og kapacitive reaktans syntetiseret reaktans;U er den samlede spænding af RLC-serieforbindelsen, ULC = UL-UC, er spændingen på induktansen og kapacitansens syntetiserede spænding;S er den tilsyneladende magt i RLC-serien kredsløb, den internationale enhed af volt-ampere (VA), QLC = QL-QC er den reaktive effekt på induktansen QL er den reaktive effekt syntetiseret med den reaktive effekt QC på kondensatoren, ogDen internationale enhed med reaktiv effekt bruges (VAR);P er den aktive magt, og den internationale enhed er watt (w).
Vinklen ϕ mellem Z/U/S og R/UR/P er effektfaktorvinklen.
Når XLC = XL-XC> 0, eller den induktive reaktans XL er større end den kapacitive reaktans XC, er spændingen divideret med induktoren større end spændingen divideret med kondensatoren, og kredsløbet er induktiv, og den induktive kredsløbstrekant ervist nedenfor:
Induktiv kredsløbstrekant
Når xlc = xl-xc<0, or the inductive reactance XL is less than the capacitive reactance XC, the voltage divided by the capacitor is greater than the voltage divided by the inductor, and the circuit is capacitive, and the capacitive circuit triangle is shown below:
Kondensatorkredsløbstrekant
Når XLC = XL-XC = 0 eller den induktive impedans XL er lig med den kapacitive impedans XC, er kredsløbet resistiv og kredsløbet gennemgår seriens resonans, på hvilket tidspunkt den samlede impedans, Z = R, er staten for mindst impedansFor RLC -serien kredsløb.Ved hjælp af dette punkt, i elektroniske kredsløb, er RLC -serien til at udføre en bestemt frekvensfælde, det vil sige i nærheden af en bestemt frekvens impedansen af fælden til hyppigheden af den mindste og således omgå signalet nær frekvensen.
Den karakteristiske kurve for fælden er vist nedenfor, når F = F0, serier resonans forekommer, z = R, og impedansen minimeres.
Karakteristiske kurver for fælder
RLC parallelt kredsløb
RLC parallelt kredsløb
Kredsløbet er vist ovenfor.
Da R, L og C er forbundet parallelt, er spændingen, der påføres R, L og C, de samme alle er u.Spændingen på R, L og C er den samme.
Impedans, strøm og kraft er relateret af trekanten vist nedenfor.
Forholdet mellem impedans, nuværende og magt
Hvor Z er den samlede impedans af RLC-parallelt kredsløb, 1/XLC = 1/XL-1/XC;Jeg er den samlede strøm af RLC-parallelkredsløbet, ILC = IL-IC, den strøm, der er syntetiseret af strømmen, der strømmer gennem induktoren og den strøm, der strømmer gennem kondensatoren;S er den tilsyneladende magt i RLC Parallel Circuit, den internationale enhed af Volts-Ampere (VA) og QLC = QL-QC er den reaktive effekt af den reaktive effekt på induktoren, QL og den reaktive effekt syntetiseret af den reaktive effektpå kondensatoren, og den internationale enhed med reaktiv effekt bruges (VAR);P er den aktive magt, den internationale enhed af Watts (W).QC Den reaktive effekt, der er syntetiseret fra den reaktive effekt QC på kondensatoren, bruges den internationale enhed af reaktiv effekt (VAR);P er den aktive magt, den internationale enhed er watt (w).
Vinklen ϕ mellem (1/z)/i/s og (1/r)/IR/P er effektfaktorvinklen.
Når 1/xlc = 1/xl-1/xc> 0, eller når den kapacitive reaktans XC er større end den induktive reaktans XL, er strømmen, der strømmer gennem induktorinduktiv, og den induktive kredsløbstrekant er vist nedenfor:
Induktiv kredsløbstrekant
Når 1/xlc = 1/xl-1/xc<0, or the inductive reactance XL is greater than the capacitive reactance XC, the current flowing through the capacitor is greater than the current flowing through the inductor, and the circuit is capacitive, and the capacitive circuit triangle is shown below:
Forholdet mellem impedans, nuværende og magt
Når XLC = XL-XC = 0 eller den induktive impedans XL er lig med den kapacitive impedans XC, er kredsløbet resistivt, kredsløbet forekommer i parallel resonans, på dette tidspunkt, den samlede impedans Z = R, for RLC parallelt kredsløbImpedans maksimal tilstand.Ved hjælp af dette punkt i elektroniske kredsløb parallelt med en bestemt frekvensfrekvensvælger, det vil sige i nærheden af en bestemt frekvens, er frekvensvælgeren for frekvensimpedansen den største, den bedste selektivitet for signaler nær frekvensen.
Det dækker alt i denne artikel.Hvis du har spørgsmål, er du velkommen til at kontakt os.allelcoelec vil straks svare dig.